八班网教生化作业解答题重点

1、何谓蛋白质的一、二、三、四级结构？维持其各级结构稳定的化学键分别是什么？一级结构就是蛋白质分子中氨基酸残基的排列顺序，即氨基酸的线性序列。一级结构中包含的共价键主要指肽键和二硫键;二级结构指蛋白质多肽链主链盘旋、折叠形成的主链构象。主要化学键：肽键，有些蛋白质还包括二硫键。蛋白质的三级结构指整条多肽链上的所有原子（包括主链和侧链）在三维空间的排布方式，包括主链及侧链的构象。三级结构中的各种次级键包括：氢键、二硫键、离子键（盐键）、疏水键蛋白质的四级结构是指两个或两个以上独立三级结构的多肽链借次级键结合而形成的复杂结构。主要化学键：疏水作用力，氢键和离子键2、什么是蛋白质的二级结构?它主要有哪几种?各有何种结构特征?蛋白质的二级结构是指蛋白质多肽链主链盘旋、折叠形成的主链构象。主要有α螺旋，β折叠、无规则卷曲、β转角，α螺旋特点：①多肽链以肽键平面为单位，α-碳原子为转折点，有规律的盘绕成右手螺旋结构，侧链伸向螺旋外侧。②每3.6个氨基酸残基盘绕一圈，螺距为0.54nm。③相邻螺旋的肽键之间形成氢键，方向与长轴基本平行β折叠特点：①多肽链呈伸展状态，肽键平面沿长轴折叠呈锯齿状，两平面间夹角为110°，R基交替地伸向锯齿状结构的上下方。②若干肽段互相靠拢，平行排列，通过氢键连接。氢键的方向与长轴垂直β转角特点：①肽链内形成180º回折②含4个氨基酸残基，第一个氨基酸残基与第四个形成氢键。无规则卷曲特点：多肽链中除了以上几种比较规则的构象外，其余没有确定规律性的构象。3、酶可逆性抑制作用类型有哪些,请阐述各种类型的特点。1)不可逆性抑制特点：抑制剂通常以共价键与酶活性中心的必需基团相结合，使酶失活，不能用透析、超滤等方法予以除去。2)可逆性抑制：1、竞争性抑制特点：I与S的结构相似，两者竞争酶的活性中心。抑制作用的强弱取决于[I]和[S]的相对比例。当[I]不变时，可通过增大[S]减弱或解除抑制。Vmax不变，Km变大。。2、非竞争性抑制特点：抑制剂结构与底物的分子结构不相与酶活性中心外的必需基团结合。抑制作用的强弱取决于[I]，不能通过增加[S]减弱或解除抑制。Km不变，Vmax变小。3、反竞争性抑制特点：抑制剂化学结构不一定与底物结构类似，与酶-底物复合物结合。抑制程度取决于［I］及［S］。Km变小，Vmax变小。4、影响酶催化作用的因素有哪些？各有何主要影响？底物浓度对反应速度的影响当底物浓度较低时，反应速度与底物浓度成正比，为一级反应；随着底物浓度的增高，反应速度不再成正比例加速，为混合级反应；当底物浓度高达一定程度，反应速度不再增加，达最大速度，为零级反应。酶浓度对反应速度的影响当[S]＞＞[E]，反应速度与酶浓度成正比温度对反应速度的影响温度影响酶和底物分子的运动以及反应基团的解离状态，从而影响ES的形成与分解，随温度升高，反应速度加快。但当温度增加达到一定程度后，由于热变性作用，反应速度迅速下降，直到完全失活④pH对反应速度的影响过酸过碱导致酶蛋白变性；影响底物和辅酶的解离状态，从而影响酶与底物的结合。pH改变酶分子中必需基团的解离状态，影响活性中心的空间构象5、比较糖酵解与有氧氧化的不同点（反应场所、反应条件、终产物、关键酶、能量变化、生理意义）。糖酵解反应场所：全部反应都在胞浆中进行。反应条件:缺氧或无氧终产物：乳酸关键酶：己糖激酶6-磷酸果糖激酶-1丙酮酸激酶能量变化：共消耗两个ATP生理意义：糖酵解是机体在缺氧情况下供应能量的主要方式生理性缺氧：剧烈运动时，高原反应时病理性缺氧：呼吸或循环机能障碍、严重贫血或失血等糖酵解是红细胞供能的主要方式成熟红细胞没有线粒体，不能进行有氧氧化，某些组织细胞如视网膜、睾丸、白细胞、肿瘤细胞等，即使在有氧条件下仍以糖酵解为其主要供能方式有氧氧化反应场所：胞液及线粒体反应条件：有氧终产物:水和二氧化碳关键酶:柠檬酸合酶异柠檬酸脱氢酶α-酮戊二酸脱氢酶复合体能量变化：净生成30或32个ATP生理意义：有氧氧化是机体获得能量的主要方式。三羧酸循环是三大营养物质彻底氧化分解的共同通路。三羧酸循环是糖、脂肪、氨基酸等物质代谢联系的枢纽。6、试述三羧酸循环的要点及生理意义。要点：1）反应部位及条件：线粒体，需氧参与2）关键酶：柠檬酸合酶，异柠檬酸脱氢酶，α-酮戊二酸脱氢酶复合体3）主要反应：一次底物水平磷酸化，二次脱羧，三个不可逆反应，四次脱氢(3次以NAD+为受氢体，1次以FAD为受氢体)生理意义：不仅是糖分解供能的最终代谢通路，也是脂肪和氨基酸在体内进行生物氧化的最终通路。7、试述一分子18碳硬脂酸在体内怎样进行彻底氧化分解。请写出主要反应过程、最终产物及能量净生成数。彻底氧化的过程：（1）脱氢：脂酰CoA在脂酰CoA脱氢酶的催化下，α，β碳原子各脱下一氢原子，生成反△2烯酰CoA。脱下的2H由FAD接受生成FADH2。（2）加水：反△2烯酰CoA在△2烯酰水化酶的催化下，加水生成L(+)-β-羟脂酰CoA。（3）再脱氢：L(+)-β-羟脂酰CoA在β-羟脂酰CoA脱氢酶的催化下，脱下2H生成β-酮脂酰CoA，脱下的2H由NAD+接受，生成NADH及H+.(4)硫解：β-酮脂酰CoA在β-酮脂酰CoA硫解酶催化下，加CoASH使碳链断裂，生成1分子乙酰CoA和少了2个碳原子的脂酰CoA。以上步骤生成的比原来少2个碳原子的脂酰CoA，可再进行脱氢，加水，再脱氢，硫解反应，如此反复进行，直至最后生成丁酰CoA，后者再进行一次β-氧化，即重复8次β-氧化即完成18碳硬脂酸的β-氧化。生成的9分子乙酰COA在各自经历三羧酸循环最后彻底氧化生成CO2和水。最终产物：CO2和水能量净生成数=1.5×8+2.5×8+10×9—2=120个ATP8、胆固醇在体内可转变成哪些重要物质？合成胆固醇的基本原料和关键酶是什么？重要物质：胆汁酸类固醇激素7-脱氢胆固醇基本原料：乙酰CoA、ATP：主要来自葡萄糖有氧氧化。NADPH：主要来自磷酸戊糖途径。关键酶：羟甲基戊二酸单酰CoA合酶9、什么是氮平衡？氮平衡有哪几种情况?排出量的对比关系。情况：1、氮的氮总平衡：摄入氮=排出氮（正常成人）2、氮正平衡：摄入氮排出氮（儿童、孕妇等）3、氮负平衡：摄入氮排出氮部分摄入的氮用于合成体内的蛋白质（饥饿、消耗性疾病患者）10、试从氨基酸代谢角度来分析严重肝功能障碍时肝昏迷的成因。答：严重肝功能障碍时,尿素合成发生障碍，血氨浓度升高。氨进入脑组织后可以脑中的α-酮戊二酸结合生成谷氨酸，氨也可以与脑中的谷氨酸进一步结合生成谷氨酰胺。因此，脑中氨的增加可以使脑细胞中α-酮戊二酸减少，导致三羧酸循环减弱，从而使脑组织中ATP生成减少，引起大脑功能障碍，严重时引起昏迷。11、体内丙氨酸的代谢去路有哪些？请说明其与糖、脂、蛋白质代谢的关系。去路：1、经氨基化生成非必需氨基酸2、经三羧酸循环氧化供能3、转变为糖类或脂肪关系：氨是有毒物质，各组织中产生的氨必须经过转运才能到达肝脏和肾脏。机体将有毒的氨转变成无毒性的化合物，在血中安全转运。肌肉中主要以无毒性的丙氨酸将氨转运到肝合成尿素。肌肉中的氨基酸经转氨基作用将氨基转给丙氨酸；丙氨酸经血液运到肝。在肝中，丙氨酸通过联合氨基作用，释放出氨，用于合成尿素。转氨基后生成的丙酮酸可经糖异生途径生成葡萄糖。葡萄糖由血液输送到肌组织，沿糖分解途径转变成丙酮酸，后者再接受氨基而生成丙氨酸。丙氨酸和葡萄糖反复地在肌肉和肝之间进行氨的转运，故将这一途径称为丙氨酸-葡萄糖循环。12、试比较DNA与RNA在细胞内分布、化学组成的异同。DNA主要分布在细胞核中，少部分分布在线粒体中，RNA主要分布在细胞质中。化学组成：都是由C,H,O,N,P等元素组成。DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸。DNA中有胸腺嘧啶，RNA中有尿嘧啶13、简述DNA双螺旋结构模式的要点及其与DNA生物学功能的关系。1两条单链反向平行，围绕同一中心轴构成右手双螺旋(doublehelix)。螺旋直径2.0nm，表面有大沟和小沟。2磷酸-脱氧核糖骨架位于螺旋外侧，碱基垂直于螺旋轴伸入内侧。每圈螺旋含10个碱基对(bp)，螺距为3.4nm。3两条链通过碱基间的氢键相连，A=T，GC。4维持双螺旋稳定的因素：横向为氢键，纵向为碱基间的堆积力。5两条链之间的螺旋形成两个凹槽：浅的称为小沟，深的称为大沟6DNA双螺旋结构的稳定主要由互补碱基间的氢键和碱基对间的碱基堆积力来维持。14、简述扩充后的遗传中心法则及相关五个名词的解释。DNA复制：是指遗传物质的传代，以DNA作为模板，dNTP为原料，根据碱基配对原则指导DNA合成的过程。转录：是遗传信息从DNA流向RNA的过程。即以双链DNA中的确定的一条链为模板，以四种dNTP为原料，在RNA聚合酶催化下合成RNA的过程。翻译：是细胞以mRNA为模板，按照mRNA分子中的核苷酸组成的密码信息合成蛋白质的过程。逆转录：以病毒RNA为模板，利用宿主细胞的四种dNTP作为底物，合成与RNA互补的DNA链的过程。RNA复制：在RNA指导的RNA聚合酶或称RNA复制酶催化下进行RNA合成反应。15、简述参与DNA复制的酶类、蛋白质因子及其主要功能。SSB蛋白（即单链DNA结合蛋白又称螺旋反稳定蛋白）是能解决DNA双链解开后，作为模板的DNA应保持单链状态，而DNA分子只要符合碱基配对，又总会有形成双链的倾向，以使分子达到稳定状态及免受核酸酶的水解这一矛盾的蛋白质因子。功能:与模板单链DNA结合，稳定单链DNA构象，防止其形成小发卡式结构并保护单链的完整性，有利于DNA聚合的进行。其次还可以刺激同源DNA聚合酶的活性。解螺旋酶（又称DnaB蛋白）是催化氢键断裂反应的蛋白质因子。功能：在双链DNA解旋解链的过程中，解螺旋酶结合于解链区，借助水解ATP产生的能量，沿DNA链5·→3·方向移动，解开DNA的双链。引物酶：一种特殊的RNA聚合酶，可催化短片段RNA的合成，它们在DNA复制起始处作为引物。拓扑异构酶是一类能改变DNA拓扑性质的酶。功能：拓扑异构酶在DNA复制的不同阶段发挥特有的作用，首先在复制时，使模板处于负超螺旋状态，并解除复制叉前方的正超螺旋，使复制顺利进行。复制完成后，拓扑酶可使DNA分子引入超螺旋，帮助DNA缠绕，折叠，压缩以形成染色质。拓扑异构酶对DNA分子的作用是既能水解，又能链接磷酸二酯键。拓扑异构酶I的主要作用是在双链DNA的一条链上形成切口，使切口两侧的DNA以对面的磷酸基团为中心旋转，从而使DNA双螺旋中的张力得以释放，然后再将切口接起来，使DNA复制叉移动时所引起的前方DNA正超螺旋得到缓解，利于DNA复制叉继续向前打开。拓扑异构酶II的作用特点是同时共价结合于DNA的两条链，将两条链切开，分子中的部分经切口穿过而旋转，然后重新连接。拓扑异构酶III只消除负超螺旋，且活性较弱。DNA连接酶：DNA连接酶连接DNA链3‘-OH末端和相邻DNA链的5·-P末端，使相邻片段以3‘，5·-磷酸二酯键相连接。连接酶只能连接DNA双链中的单链切口，不能连接单独存在的DNA链或RNA链。DNA聚合酶：依赖DNA的DNA聚合酶，是以DNA为模板的DNA合成酶，在模板的指导下，以dNTP为底物，沿着引物3’-OH按5’-3’方向合成DNA原核生物的DNA聚合酶：DNA-polⅠ：大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ是单一多肽链的多功能酶，具有3种酶活性。其聚合酶活性只能催化延长约20个核苷酸左右聚合。功能：校读，去除RNA引物，填补空隙，参与DNA损伤修复。DNA-polII：含一条多肽链，但只在无polI及polⅢ的情况下才起作用。催化活性：5′→3′聚合酶活性，3′→5′核酸外切酶活性。参与DNA损伤的应急状态修复。DNA-polⅢ(250kD)：复制延长中真正起催化作用的酶，由10种亚基组成不对称的聚合体。16、在复制和转录过程中有何异同点?相同点：均以DNA链为模板不同点：1.复制是以DNA的两条链为模板，转录是以DNA的一